Краткое пояснение:
Для определения веществ будем использовать их физические свойства и характерные химические реакции на анионы.
Пошаговое решение:
- Физические свойства: Большинство из этих веществ — соли, белые кристаллические порошки. Карбонат кальция (CaCO₃) — малорастворим в воде, остальные — хорошо растворимы.
- Реакция на карбонат-ион (CO₃²⁻): Добавление кислоты (например, HCl) к карбонату кальция вызовет бурное выделение углекислого газа (CO₂).
\( CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 ↑ \) - Реакция на сульфид-ион (S²⁻): При добавлении кислоты к сульфиду натрия (Na₂S) выделяется сероводород (H₂S) — газ с характерным запахом тухлых яиц.
\( Na_2S + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2S ↑ \) - Реакция на нитрат-ион (NO₃⁻): Можно провести качественную реакцию на нитрат-ион с дифениламином в серной кислоте (синее окрашивание), но это требует специальных реагентов.
- Реакция на сульфат-ион (SO₄²⁻): При добавлении раствора хлорида бария (BaCl₂) к раствору сульфата натрия (Na₂SO₄) образуется белый осадок сульфата бария (BaSO₄).
\( Na_2SO_4 + BaCl_2 \rightarrow BaSO_4 ↓ + 2NaCl \) - Окрашивание пламени:
- Нитрат стронция (Sr(NO₃)₂) окрашивает пламя в карминово-красный цвет.
- Сульфат натрия (Na₂SO₄) окрашивает пламя в жёлтый цвет.
Ответ:
а) Карбонат кальция (CaCO₃) — выделение CO₂ при реакции с кислотой.
б) Нитрат стронция (Sr(NO₃)₂) — карминово-красное окрашивание пламени.
в) Сульфат натрия (Na₂SO₄) — образование белого осадка с BaCl₂ и жёлтое окрашивание пламени.
г) Сульфид натрия (Na₂S) — выделение H₂S при реакции с кислотой (запах).